JPH0846392A - 電子部品自動装着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 取出ノズルを取出ヘッドに対して交換する手
間を軽減する。 【構成】 吸着先端具３４が立設されたストッカ５０を
ＸＹテ−ブル３上に載置して、吸着先端具３４の取付運
転を開始させると、装着ヘッド１５の下降により該ヘッ
ド１５のノズル軸部３５に所望の先端具３４が押し込ま
れて取り付けられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転するロータリテー
ブルの周縁に設けられた取出ヘッドに着脱可能に取り付
けられた取出ノズルにより部品供給装置から取出された
電子部品をプリント基板に装着する電子部品自動装着装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種電子部品自動装着装置が特願平６
−６８６６５号の願書に添付された明細書及び図面に記
載されており、回転するロータリテーブルの周縁に設け
られた取出ヘッドに着脱可能に吸着先端具である取出ノ
ズルを取り付けるものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、前記従来技術
では取出ノズルを交換する際に、ノズルを取り外す場合
には注意せずとも比較的簡単に取り外すことができる
が、取出ノズルを取り付ける場合には手作業ではノズル
の種類に注意して取付なければならないし、取出ノズル
の取付位置もよく確認する必要があり手間がかかってい
た。

【０００４】そこで本発明は、取出ノズルの交換の手間
を軽減することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため本発明は、回転
するロータリテーブルの周縁に設けられた取出ヘッドに
押し込まれることにより該ヘッドに着脱可能に取付られ
た取出ノズルにより部品供給装置から取り出された電子
部品を前記取出ヘッドのプリント基板に対する水平方向
への相対移動により前記ヘッドに対する前記基板の位置
を位置決めして該取出ヘッドの下降により前記基板の所
望の位置に装着する電子部品自動装着装置において、取
付対象の取出ノズルを立設して水平方向に移動して当該
ノズルを前記ヘッドに取付け可能な位置に移動するＸＹ
テ−ブルを設けたものである。

【０００６】また本発明は、回転するロータリテーブル
の周縁に設けられた取出ヘッドに押し込まれることによ
り該ヘッドに着脱可能に取り付けられた取出ノズルによ
り部品供給装置から取出された電子部品をＸＹテ−ブル
上に載置されたプリント基板に該テーブルが移動して該
基板を所望の位置に位置決めしてから装着する電子部品
自動装着装置において、取付対象の前記取出ノズルを収
納すると共に前記ＸＹテ−ブル上に据え付けられるスト
ッカを備えたものである。

【０００７】

【作用】請求項１の構成によれば、ＸＹテ−ブルは取付
対象の取出ノズルを立設して水平方向に移動して当該ノ
ズルを取出ヘッドに取付可能な位置に移動させる。請求
項２の構成によれば、取付対象の取出ノズルを収納する
ストッカはプリント基板が載置されるＸＹテ−ブルに据
え付けられ、該ＸＹテ−ブルの移動により取出ヘッドに
取付可能な位置に移動する。

【０００８】

【実施例】以下本発明の一実施例を図に基づき詳述す
る。図２及び図３に於て、１はＸ軸モータ２の回動によ
りＸ方向に移動するＸテーブルであり、３はＹ軸モータ
４の回動によりＹテーブル１上でＸ方向に移動すること
により結果的にＸＹ方向に移動するＸＹテーブルであ
り、チップ状電子部品５（以下、チップ部品あるいは部
品という。）が装着されるプリント基板６が図示しない
固定手段に固定されて載置される。

【０００９】７は供給台であり、チップ部品５を供給す
る部品供給装置８が多数台配設されている。９は供給台
駆動モータであり、ボールネジ１０を回動させることに
より、該ボールネジ１０が嵌合し供給台７に固定された
ナット１１を介して、供給台７がリニアガイド１２に案
内されてＸ方向に移動する。１３は間欠回動するロータ
リテーブルであり、該テーブル１３の外縁部には吸着ノ
ズル１４を複数本有する装着ヘッド１５が間欠ピッチに
合わせて等間隔に配設されている。

【００１０】Ｉはロータリテーブル１３の間欠回転によ
り吸着ノズル１４が供給装置８より部品５を吸着し取出
す装着ヘッド１５の停止位置である吸着ステーションで
あり、該吸着ステーションＩにて吸着ノズル１４が部品
５を吸着する。１６は吸着ノズル１４が吸着する部品５
の位置ずれを部品５の下面をカメラにて所定の視野範囲
で撮像しその撮像画面を認識処理して認識する部品認識
装置であり、認識ステ−ションＩＩに設けられている。

【００１１】認識ステーションＩＩの次の装着ヘッド１
５の停止する位置が角度補正ステーションＩＩＩであ
り、認識装置１６の認識結果によるチップ部品５の角度
位置ずれを補正する角度量を予め決められた図示しない
装着データに示される角度量に加味した角度量だけヘッ
ド回動装置１７が装着ヘッド１５をθ方向に回動させ
る。θ方向とはノズル１４の軸の回りに回転する方向で
ある。

【００１２】角度補正ステーションＩＩＩの次の次の停
止位置が、装着ステーションＩＶであり、前記基板６に
該ステーションＩＶの吸着ノズル１４の吸着する部品５
が装着ヘッド１５の下降により装着される。２０は上下
動する昇降棒であり、部品供給装置８の揺動レバー２１
に係合して揺動させチップ部品５を所定間隔に封入した
図示しない部品収納テープを該間隔に合わせて間欠送り
させ吸着ノズル１４の部品吸着位置にチップ部品５を供
給する。２２は該図示しない部品収納テープを巻回する
テープリールである。

【００１３】次に、吸着ノズル１４のさらに詳しい構造
について図４に基づいて説明する。吸着ノズル１４は図
４に示すように部品５を直接吸引して吸着する取出ノズ
ルとしての吸着先端具３４及び該先端具３４が連結され
るノズル軸部３５よりなっている。図３には該ノズル１
４について、分かり易くするため分離した構造になって
いることは省略して描いてある。吸着先端具３４には部
品５を吸着するための吸引孔３７が貫通しており、連結
した状態でノズル軸部３５内部に軸方向に向かって空い
た中空部３８に連通するようになされ、該中空部３８は
図示しない真空通路に連通可能になされている。

【００１４】ノズル軸部３５の内壁３９からは中空部３
８を横切って略水平に円筒形状の係合ピン４０が突出さ
れ掛け渡されており、また、前記吸着先端具３４には、
吸引孔３７の部品吸着側と反対側の開口部分の周りを取
り囲む位置より軸方向に２対の係合板４１が延出されて
形成されており、夫々の１対の対向する係合板４１は弾
性的にその対向する方向に開閉するようにバネ性を有し
ている。該係合板４１はノズル軸部３５の中空部３８に
挿入可能な径方向の寸法を有し、挿入されてから該係合
板４１の上方に形成されたテーパ面４５がピン４０に当
ることにより押し広げられ、さらに挿入されノズル軸部
３５の下端面４２が吸着先端具３４の規制面４３に当接
する位置にて係合板４１の凹部４４を形成する上方の面
がピン４０の上方の面に係合した状態で閉じて、吸着先
端具３４を落下しないように保持し連結する。４６は切
り込みであり２対の係合板４１として変形方向の自由度
を増やしている。また、ピン４０の２箇所で係合板４１
が係合していることにより吸着先端具３４のノズル軸部
３５へのθ方向への回転が規制される。

【００１５】単に吸着先端具３４を引っ張ることでノズ
ル軸部３５から該先端具３４を取り外せ、押し込むこと
で取付が可能であり、吸着先端具３４はワンタッチでノ
ズル軸部３５に取付、取り外しができる。吸着先端具３
４の取り外しは操作者が取り外しを行うが、取り付ける
際には図１に示すストッカ５０に吸着先端具３４を立設
してＸＹテ−ブル３の移動により位置合わせを行い装着
ヘッド１５の下降によりノズル軸部３５に吸着先端具３
４を押し込み取り付けるものである。

【００１６】ストッカ５０はＸＹテーブル３の所定の位
置に位置決めして載置されるようになされており、前記
吸着先端具３４を立設できるようにＸＹ方向に等間隔を
置いて先端具収納孔５１が穿設されているこの穿設され
る間隔は図７に示すようにヘッド１５が隣に載置つれて
いる吸着先端具３４に当らない間隔とされている。吸着
先端具３４には形状が図６に示すように異なるもので種
類がいくつかあり、各ヘッド１５には複数種類の先端具
３４が取り付けられるようになされており、ストッカ５
０には図５に示すように、各ヘッド１５に取り付ける先
端具３４の同一種類のもの（図５ではノズル種類と記さ
れている）がＸ方向（横方向）に１列に配設され、Ｙ方
向（縦方向）に並べられている先端具３４が１組となっ
て１つのヘッド１５に取り付けられるものとなってい
る。

【００１７】各収納孔５１には先端具３４の形状に合わ
せたアタッチメント５２が埋め込まれ種類が正しい先端
具３４がガタが無く垂直に立設されるようになってお
り、誤った種類の先端具３４が立てられると、入らない
かガタのために垂直に立たないようになされている。ま
た、アタッチメント５２の形状は吸着先端具３４の回転
方向が一定の方向を向くようになされ、所定の方向を向
かないと先端具３４の挿入がなされないようにされてい
る。

【００１８】ストッカ５０は取り外しが可能になされて
おり、該ストッカ５０を取り外すとＸＹテ−ブル３上に
はバックアップピン５４を立設する図示しない孔部が穿
設されており、ストッカ５０の下部には該孔部に嵌合し
て位置決めする図示しないピンが突出されている。バッ
クアップピン５４はＸＹテ−ブル３上に固定されるプリ
ント基板６を支持して下方に反らないようにするもので
ある。

【００１９】以上の構成により以下動作について説明す
る。図示しない操作板を作業者が操作することによりチ
ップ部品５の自動装着動作が行われる。即ち、吸着ステ
ーションＩにて所望の部品供給装置８より該装置８の供
給する部品種に合わせたノズル１４が装着ヘッド１５内
で使用位置に突出されて装着ヘッド１５の所定の回転角
度位置に位置決めされており、部品５を吸着する。

【００２０】この場合に、吸着先端具３４の吸引孔３７
はノズル軸部３５の中空部３８に連通して図示しない真
空源に連通し、真空吸引がなされている。また、吸着先
端具３４はノズル軸部３５に係合板４１の凹部４４が係
合ピン４０に係合して連結されており、落下しないよう
に保持されている。ヘッド１５内の複数の吸着ノズル１
４の吸着先端具３４は種々の部品５に合わせて種々のも
のが取り付けられている。

【００２１】部品５を保持しているヘッド１５はロータ
リテーブル１３の間欠的な回転により各ステーションで
停止して所定の作業が行われるが、認識ステーションＩ
Ｉにおいては、部品認識装置１６によりその部品５の透
過像が撮像され認識処理され、ノズル１４に対する位置
ずれ及び角度位置ずれが認識される。次に、角度補正ス
テーションＩＩＩにてヘッド回動装置１７によりヘッド
１５がθ方向に回動され、認識結果による補正が加えら
れ図示しない装着データにより指定される角度位置とな
るように角度振りされる。

【００２２】次に、装着ステーションＩＶでは装着ヘッ
ド１５の下降により部品５がプリント基板６に当接し適
度な押圧力を得られるように当接後もヘッド１５が下降
してから上昇して部品５の装着が行われる。このように
して夫々のヘッド１５にて部品５のプリント基板６への
装着がなされていくが、予定の数量の基板６への部品装
着が終了して、次に異なる種類の基板６に部品装着を行
うこととなったとする。

【００２３】電子部品自動装着装置が自動運転を一端停
止し、次の基板の装着対象の部品５には現在のヘッド１
５に取り付けられている吸着ノズル１４では吸着できな
い部品５が含まれている場合には、吸着先端具３４を交
換する必要が生じる。そこで、作業者は各ヘッド１５に
つき必要のない吸着先端具３４が取り付けられているノ
ズル１４について吸着先端具３４の交換作業を行う。

【００２４】即ち、作業対象のノズル１４の吸着先端具
３４を手で引っ張るが、ピン４０が１対の対向する係合
板４１の凹部４４を形成する面に当り、該係合板４１を
押し広げながら該係合板４１即ち、吸着先端具３４はノ
ズル軸部３５より離れる方向に移動しピン４０が凹部４
４の上方のテーパ面４５に達すると該係合板４１は閉じ
吸着先端具３４のノズル軸部３５への連結が外れる。

【００２５】こうして吸着先端具３４は外され、次に、
新しい吸着先端具３４がノズル軸部３５に取り付けられ
る。即ち、ストッカ５０の各先端具収納孔５１に図６に
示すように各種類の吸着先端具３４を配設していく。こ
の場合すでに他の今回交換しない種類の先端具３４が配
設されていても引き抜くことはなく、今回取り付ける必
要のある先端具３４が所定のＸ方向の列に配設されるよ
うに準備する。今回はノズル種類ｂ及びノズル種類ｃの
先端具３４を各ヘッド１５に取り付けることとする。

【００２６】電子部品自動装着装置の図示しない記憶部
には装着ヘッド１５のどの位置のノズル軸部３５にノズ
ル種類ａ及びノズル種類ｂが取り付けられるべきかが記
憶されており、またストッカ５０のどの位置にどのノズ
ル種類の先端具３４が立設されているかのデータも記憶
されている。このように準備されたストッカ５０をＸＹ
テ−ブル３の所定の位置に載置するが、図示しないピン
がＸＹテ−ブル３のバックアップピン５４を挿入する孔
部に嵌合することにより正しい位置に位置決めされて載
置される。

【００２７】次に、図示しない操作板にてノズル取付運
転のモードを選択して運転を開始させると以下のように
して吸着先端具３４が取り付けられていく。即ち、角度
補正ステ−ションＩＩＩに停止している装着ヘッド１５
が回動装置１７により回動され先ずノズル種類ｂの先端
具３４を取り付けるべきノズル軸部３５を所定の取付位
置に位置決めする。この位置は例えば、ノズル軸部３５
が装着ステ−ションＩＶにて図５で時計の短針の６時の
位置にある場合とすること等が考えられる。

【００２８】次に、１回ロータリテーブル１３を間欠回
転させ、次の装着ヘッド１５について同様に角度補正ス
テーションＩＩＩにてノズル軸部３５を所定の位置に位
置決めする。このようにして、次々と装着ヘッド１５に
ついてノズル軸部３５の位置決めをして、位置決めがな
された装着ヘッド１５が装着ステ−ションＩＶに到達し
たときに、ＸＹテ−ブル３をＹ軸モータ２及びＸ軸モー
タ４の駆動により移動させノズル軸部３５が図５にヘッ
ド１と記載されたＹ方向の列のノズル種類ｂと記載され
た位置に一致させる。

【００２９】次に、装着ステ−ションＩＶの装着ヘッド
１５を図７に示すように下降させ、吸着先端具３４の係
合板４１をノズル軸部３５の中空部３８内に挿入させ、
１対の係合板４１のテーパ面４５が係合ピン４０に当接
してさらに押し込まれることにより、係合板４１は押し
広げられ、最大に押し広げられた後は、さらに押し込ま
れることによりバネ性により戻り、凹部４４内にピン４
０が嵌合して吸着先端具３４はノズル軸部３５に連結さ
れる。装着ヘッド１５が図７に示すように上昇しても先
端具３４は落下しないように取付が行われる。

【００３０】次に、ロータリテーブル１３の間欠回転で
次の装着ヘッド１５が装着ステ−ションＩＶに移動して
同様にＸＹテ−ブル３が移動してヘッド２のノズル種類
ｂの先端具３４の取付が行われる。このようにして全て
の装着ヘッド１５にてノズル種類ｂの先端具３４が取り
付けられるべきノズル軸部３５が所定の位置に角度補正
ステ−ションＩＩＩで位置決めされると、ノズル種類ｃ
の先端具３４が取り付けられるべきノズル軸部３５が前
述と同一の所定の位置に角度補正ステ−ションＩＩＩで
位置決めされ、装着ステ−ションＩＶに達したときに前
述と同様にしてノズル軸部３５にノズル種類ｃの先端具
３４がヘッド１５の下降により取り付けられる。

【００３１】このようにして、全てのヘッド１５につい
てノズル種類ｂ及びノズル種類ｃの吸着先端具３４が取
り付けられる。ここで、各ヘッド１５が装着ステ−ショ
ンＩＶに到着するごとに、ノズル種類ｂ及びノズル種類
ｃの吸着先端具３４を続けて取り付けることも考えられ
るが、先端具３４のノズル軸部３５に対する角度位置が
所定の位置にないと取付けが行われないため、角度補正
ステ−ションＩＩＩでの角度位置決めがその都度行われ
る。ロータリテーブル１３に装着ヘッド１５の回転を行
う装置を搭載して装着ステ−ションＩＶにてもノズル軸
部３５の角度位置が変更可能であれば、装着ヘッド１５
が装着ステ−ションＩＶに停止中にＸＹテ−ブル３を移
動させながら複数の吸着先端具３４を取り付けることも
可能である。

【００３２】次に、先端具３４の取付運転が終了する
と、操作者はストッカ５０をＸＹテ−ブル３より取り外
し、次の基板６に合わせて所定の位置にバックアップピ
ン５４を立設するなどして基板６に対応する段取り替え
を行う。このように段取り替えが終了したならば、新し
い基板６に対する部品５の装着が前述と同様にして行わ
れる。

【００３３】次に、段取り替えとは関係なく、吸着先端
具３４の真空吸引する孔部あるいは外部が汚れた場合に
は、運転時間等の所定のタイミングまたは操作者の操作
により各ヘッド１５に取り付けられている吸着先端具３
４がすべて前述と同様にしてＸＹテーブル３上に載置さ
れたストッカ５０上に自動的に載置される。次に、操作
者は該ストッカ５０をＸＹテーブル３上より外し、超音
波洗浄機等にストッカ５０ごと入れて先端具３４の清掃
を行う。

【００３４】次に、該ストッカ５０をＸＹテーブル３上
に載置して、前述と同様にして吸着先端具３４の各ヘッ
ド１５へのセッティングが行われる。尚、本実施例では
各ヘッド１５に取り付けられる吸着先端具３４の種類は
同じであるものとしたが、ヘッド１５毎にノズル種類が
異なる先端具３４を取り付ける場合には、記憶部にどの
ヘッド番号のどのノズル軸部３５の位置にどの種類が取
り付けられるべきかを記憶しておき、角度補正ステ−シ
ョンＩＩＩではヘッド番号に合わせてノズル軸部３５を
位置決めし装着ステ−ションＩＶではヘッド番号に合わ
せてＸＹテ−ブル３の移動を行うようにすればよい。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明は、取付対象の取出
ノズルがＸＹテ−ブル上に収納されるので、取出ノズル
の取出ヘッドへの取付が該ＸＹテ−ブルの移動とヘッド
の下降によって自動的に行え、操作者の手間が軽減され
る。また、取出ノズルを立設するストッカをプリント基
板を載置するＸＹテ−ブルに据え付けることによりＸＹ
テ−ブルを兼用でき、装置を軽量かつ安価なものとして
手間の軽減をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用せる電子部品自動装着装置のＸＹ
テ−ブルを示す斜視図である。

【図２】本発明を適用せる電子部品自動装着装置の平面
図である。

【図３】本発明を適用せる電子部品自動装着装置の側面
図である。

【図４】吸着ノズルの吸着先端具及びノズル軸部を示す
斜視図である。

【図５】ＸＹテ−ブルにストッカが載置された状態を示
す平面図である。

【図６】ストッカの先端具収納孔に埋め込まれたアタッ
チメントを示す側断面図である。

【図７】吸着先端具の交換動作を示す側面図である。

【符号の説明】

３ ＸＹテ−ブル ５ チップ状電子部品 ６ プリント基板 ８ 部品供給装置 １３ ロータリテーブル １４ 吸着ノズル １５ 装着ヘッド（取出ヘッド） ３４ 吸着先端具（取出ノズル） ３５ ノズル軸部（本体部） ５０ ストッカ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転するロータリテーブルの周縁に設け
   られた取出ヘッドに押し込まれることにより該ヘッドに
   着脱可能に取付られた取出ノズルにより部品供給装置か
   ら取り出された電子部品を前記取出ヘッドのプリント基
   板に対する水平方向への相対移動により前記ヘッドに対
   する前記基板の位置を位置決めして該取出ヘッドの下降
   により前記基板の所望の位置に装着する電子部品自動装
   着装置において、取付対象の取出ノズルを立設して水平
   方向に移動して当該ノズルを前記ヘッドに取付け可能な
   位置に移動するＸＹテ−ブルを設けたことを特徴とする
   電子部品自動装着装置。
2. 【請求項２】 回転するロータリテーブルの周縁に設け
   られた取出ヘッドに押し込まれることにより該ヘッドに
   着脱可能に取り付けられた取出ノズルにより部品供給装
   置から取出された電子部品をＸＹテ−ブル上に載置され
   たプリント基板に該テーブルが移動して該基板を所望の
   位置に位置決めしてから装着する電子部品自動装着装置
   において、取付対象の前記取出ノズルを収納すると共に
   前記ＸＹテ−ブル上に据え付けられるストッカを備えた
   ことを特徴とする電子部品自動装着装置。